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福建省泉州市嘉惠中学2022-2023学年高一物理联考试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. (单选)质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m,这时物体的速度是2m/s,g取10m/s2,则下列说法中不正确的是()
A.手对物体做功12J
B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J
D.物体克服重力做功10J
参考答案:
考点: 功能关系.
分析: 根据动能定理,结合动能的变化求出合力做功的大小,从而求出手对物体做功的大小.根据上升的高度求出物体克服重力做功的大小.
解答: 解:A、根据动能定理得,合力做功等于动能的增加量,为:,
因为重力做功为﹣10J,则手对物体做功为12J.故A正确,B错误,C正确.
D、物体重力做功为﹣10J,可知物体克服重力做功10J,故D正确.
本题选错误的,故选:B.
点评: 解决本题的关键知道合力做功等于动能的变化量,以及知道合力做功等于各力做功的代数和,基础题.
2. 如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内,则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
3. (单选)如图所示,一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球,结果都垂直击中篮筐,速度分别为、、。若篮球出手时高度相同,出手速度与水平夹角分别为、、,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
参考答案:
B
4. 某人用同一水平力先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离,若先后两次拉力做的功为W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,则 ( )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1>P2 C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
参考答案:
B
5. (2014秋?城东区校级月考)老师讲了一个新的龟兔赛跑的故事,按照老师所讲的故事情节,乌龟和兔子的位移随时间的图象如图所示,则根据图象可知( )
A. 发令枪一响,乌龟先跑出去,兔子过一会儿才跑出去
B. 兔子先加速前进,中途匀速前进,最后又加速前进
C. 乌龟一直匀加速前进
D. 兔子先通过预定的位移Sm到达终点
参考答案:
D
A、由图读出,兔子和乌龟是从同地同时刻出发的,故A错误.
BC、据位移图象可知,兔子先匀速运动,再静止休息,然后再匀速运动;而乌龟始终匀速运动,故BC错误;D、由图看出,兔子先到达到达终点,故D正确.
故选:D.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 做“练习使用打点计时器”的实验时,交流电的周期为0.02s。下图是某次实验的纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始,每5个计时时间间隔取1个计数点,标以1、2、3…。各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3.0 cm、x2=7.5 cm、x3=13.5 cm,则物体通过1计数点的速度v1=_________m/s,通过2计数点的速度v2=_________m/s,运动的加速度为________m/s2.
参考答案:
0.375 0.525 1.5
7. 如图所示,一个做匀变速直线运动的物体,根据图象可知物体的初速度为 ,5s后物体的速度为 ,其加速度为 ,10s内物体发生总位移为 。
参考答案:
20m/s 10m/s -2m/s2 100m
8. 一质点沿直线做初速为零的匀加速运动,则在第1s末的速度与第2s末的速度之比为 ;
在第1s内的位移与第50s内的位移之比为 。
参考答案:
1:2 1:99
9. 一质量为m的物体,沿半径为R的圆形向下凹的轨道滑行,如图所 示,经过最低点的速度为v,物体与轨道之间的滑动摩擦因数为μ,则它在最低点时所受到的摩擦力大小为 。
参考答案:
10. 如图所示,半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动,已知R=2r,A、B 分别在小圆柱与大圆柱的边缘上,O2C=r,若两圆柱之间没有打滑现象,则vA:vB:vC= ,ωA:ωB:ωC= .
参考答案:
2:2:1,2:1:1.
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】两轮子靠传送带传动,轮子边缘上的点具有相同的线速度;共轴转动的点,具有相同的角速度.
【解答】解:传动过程中,两圆柱之间没有打滑现象,说明A、B两点的线速度相等,即vA=vB
根据题意rA:rB=1:2;
根据v=ωr,有ωA:ωB=2:1;
故ωA:ωB:ωC=2:1:1;
B、C绕同一个轴转动,角速度相等,即ωB=ωC;
根据题意rB:rC=2:1
根据ω=可知,vB:vC=2:1
所以vA:vB:vC=2:2:1
故答案为:2:2:1,2:1:1.
11. 如图所示,将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出(即v0∥CD),小球运动到B点,已知A点的高度h,则小球到达B点时的速度大小为_________________ .
参考答案:
12. 下图是甲物体的位移图象和乙物体的速度图象.试根据图象求出从A→B→C→D的各段时间内,甲物体在5s内的位移是 m , 乙物体在5s内的位移是 m
参考答案:
-2 16
13. 如上右图所示,物体A重30N,用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是 N;物体B重30N,受到F等于20N的水平推力静止不动,则物
体B所受的摩擦力是 N。
参考答案:
30 20
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,采用如图1所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动.其中小车质量用M表示,重物质量用m表示,加速度用a表示.
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除木板对小车的摩擦的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力.
(2)实验中由于绳对小车的拉力 小于 (选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,会给实验带来系统误差.为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是 ④.(填写相应序号)
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系,他采用图象法处理数据,你建议他做a与 的图象.
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a.正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图2所示的a-F图象.他们得到图象不同,其原因是他们选取的 小车质量 不同,但他们得到了相同的结论,此结论是: .当质量一定时,加速度与合外力成正比
参考答案:
(1)木板对小车的摩擦力;(2)小于;④ (3)1/M
(4) 小车质量; 当质量一定时,加速度与合外力成正比
15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法或做法正确的是 (填字母代号)
A.必须用秒表测重物下落的时间
B.选用质量小的重物可减小实验误差
C.实验时必须先用天平测出重物的质量
D.先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落,在纸带上打出一系列点
参考答案:
D
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. “加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图所示是“应变式加速度计”的原理图.支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A上,其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.
已知滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L.当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E.取AB方向为参考正方向.
(1)写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式.(2)确定该“加速度计”的测量范围.
参考答案:
(2)当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E,故输出电压的变化范围为0≤U≤2U0,即0≤U≤0.8E,结合(1)中导出的a与U的表达式,可知加速度计的测量范围是-≤a≤.(5分,结果没有小于零扣2分)
17. 如图一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动。小球质量m=1kg,绳长为L=0.1m,当角速度为ω=20rad/s,绳恰好断开,则:
(1)绳子的最大拉力为多大?
(2)绳断开后,小球在桌面上的运动速度?
(3)若桌子高为5m,小球离开桌子后运动的时间及落地点离下落边缘的水平距离?
参考答案:
18. 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学为在这种环境下,设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度V0,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具是刻度尺和弹簧称,且V0已知。
(1)物体与桌面间的摩擦力不予考虑,其原因是
(2)实验时需要测量的物理量是
(3)待测质量的表达式为m=
参考答案:
1)完全失重 (2)圆周运动半径为R,弹簧称读数数F (3)
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